Выпуск 3, 2017

Б.С. Ишханов$^{1,2}$, Т.Ю. Третьякова$^2$

Обзор посвящен исследованиям тяжелых и сверхтяжелых элементов, методам их образования и идентификации. Особое внимание уделено последним открытиям в области сверхтяжелых элементов c $Z =107-112$ в реакциях холодного слияния и элементов с $Z = 113-118$ в реакциях взаимодействия $^{48}$Ca и актинидов.

А. В. Белинский

Рассматриваются особенности поведения фотонов в различных экспериментальных ситуациях. Анализируются варианты двухлучевой интерференции одиночного фотона и возможности формирования им стоячей волны, а также трехлучевая интерференция. Наблюдаемые при этом эффекты доказывают отсутствие определенных значений измеряемых величин до момента измерения, причем в последнем случае априори не имеет определенного значения число фотонов в поле, несмотря на то, что система находится в энергетическом состоянии. Рассмотрен также эксперимент, доказывающий отсутствие определенной фазы и разности фаз у фотонов, находящихся в фоковском состоянии, который позволяет более критично относится к различным видам теорий скрытых параметров, в том числе и нелокальных.

А.В. Слюняев

Приведен обзор наблюдательных данных по проблеме аномально высоких волн на морской поверхности (т.н. «волн-убийц»), сформулированы возникающие задачи и цели исследования, а также трудности на пути их достижения. Перечислены основные физические механизмы, предложенные для объяснения «волн-убийц», и обсуждены перспективные подходы к прогнозу опасных состояний моря. Предложены пути построения процедур краткосрочного оперативного прогноза опасных волн (до десятков периодов/длин волн), и приведены некоторые предварительные результаты их реализации.

On Neutrino Masses and Source of Dark Energy

Salah Eddine ENNADIFI

We propose a Higgs-extended model in which neutrinos naturally acquire tiny Majorana masses as constrained by the electroweak precision data, while the associated pseudo Nambu-Goldstone boson serves as an attractive candidate for dark enegy.

Photon beam softening coefficients evaluation for a 6 MV photon beam for an aluminum slab: Monte Carlo study using BEAMnrc code, DOSXYZnrc code and BEAMDP code

Mohamed BENCHEIKH, Abdelmajid MAGHNOUJ and Jaouad TAJMOUATI

Determination and understanding the photon beam attenuation by the photon beam modifier and the radiation beam softening for clinical use is more important part of material study for the beam modifier enhancements and the linac improvements. A Monte Carlo model was used to simulate 6 MV photon beams from a Varian Clinac 2100 accelerator with the flattening filter and the later was replaced by the aluminum slab with variable thickness. The Monte Carlo geometry was validated by a gamma index acceptance rate of 99% in PDD and 98% in dose profiles, the gamma criteria was 3% for dose difference and 3mm for distance to agreement. The purpose was to investigate aluminum material attenuation and beam softening coefficients as a function of the inserted aluminum slab thickness and of off-axis distance. The attenuation and beam softening coefficients were not identical for the same off-axis distance and they varied as a function of aluminum slab thickness. The results of our study were shown that the beam softening coefficients were varied with thickness beam modifier materiel used for beam softening and the off-axis distance inside the irradiation field. Thereafter, the softening coefficient a1 have a maximum of 2,5$\times 10^{-1}$ cm$^{-1}$ for the aluminum slab thickness of 1 mm, 1,4$\times 10^{-1}$ cm$^{-1}$ for the aluminum slab thickness of 1,5 mm and 4,47$\times 10^{-2}$ cm$^{-1}$ for the aluminum slab thickness of 2 mm. The maximum of the second softening coefficient a2 was 1,02$\times 10^{-2}$ cm$^{-2}$ for the aluminum slab thickness of 1 mm, was 1,92$\times 10^{-2}$ cm$^{-2}$ for the aluminum slab thickness of 1,5 mm and was 1,93$\times 10^{-2}$ cm$^{-2}$ for the aluminum slab thickness of 2 mm.

Neutrinos and Probes of High Scale Physics

R. Ahl Laamara$^{1,2}$, K. Douhou$^1$, M.Drissi El Bouzaidi$^1$, S-E Ennadifi$^1$

Abstract—In light of the theoretical and experimental developments in the neutrino sector and their importance, we study its connection with the new physics above the electroweak scale. In particular, by considering the neutrino oscillations with the possible effective mass, we investigate, according to the experimental data, the scale as well as the signature of the underlying new physics beyond the SM.

В. Ч. Жуковский$^1$, K. Г. Клименко$^2$, Т. Г. Хунджуа$^3$

В рамках (2+1)-мерной квантовополевой теории с фермион-антифермионным и фермион-фермионным (или сверхпроводящим) каналами четырехфермионного взаимодействия исследована фазовая структура кирально-асимметричной материи. С этой целью в рамках модели учитываются как химический потенциал числа частиц $\mu$, так и киральный химический потенциал $\mu_5$. Построена серия фазовых диаграмм для разных значений химических потенциалов. Показано, что химический потенциал $\mu$ способствует образованию фазы сверхпроводимости, тогда как с ростом химического потенциала $\mu_5$ подавляется влияние на систему химического потенциала $\mu$. Результаты исследования могут быть интересны для физики высоких энергий, а также для физики твердого тела и физики графена, в частности.

А.В. Тихонравов$^1$, И.В. Кочиков$^1$, М.К.Трубецков$^2$, С.А. Шарапова$^1$, В.Г. Жупанов$^3$, А.Г. Ягола$^4$

Впервые проведено исследование механизма самокомпенсации ошибок в процессе напыления многослойных оптических покрытий в случае широкополосного оптического контроля толщин слоев покрытия. Математически описан процесс корреляции ошибок в толщинах слоев при оптическом контроле. Определены условия, при которых данная корреляция может приводить к эффекту самокомпенсации ошибок.

В. В. Шорохов

Одиночные примесные атомы в полупроводниках и диэлектриках, обладающие стабильной электронной структурой и интересными физическими свойствами, могут стать основой элементной базы квантовых вычислительных и сенсорных систем, работающих на новых физических принципах. В работе предложен феноменологический метод параметризации одночастичного энергетического спектра валентных электронов в примесных атомах в кристаллических полупроводниках и диэлектриках, который учитывает наличие электрон-электронного взаимодействия. Учет электрон-электронного взаимодействия предложен в рамках модели внешних электронных оболочек. На основе предложеного метода представлен способ определения эффективной собственной емкости внешних оболочек примесных атомов и метод расчета туннельного тока в одноэлектронном устройстве с одним или несколькими активными примесными атомами --- зарядовыми центрами.

А. В. Кузнецов$^1$, Н. В. Кленов$^{1,2,3}$

Целью обзора является изложение метода расчета ортонормированного базиса состояний джозефсоновского потокового квантового бита (кубита) в двухуровневом приближении при условии, что потенциальная энергия системы является совокупностью двух потенциальных ям, разделенных туннельным барьером. Этот базис используется для нахождения матрицы гамильтониана кубита, что позволило проверить корректность всех проведенных рассмотрений путем сравнения полученных численных и аналитических результатов с литературными данными. Для иллюстрации приведены расчеты как для хорошо известных трех- и четырех- контактных потоковых кубитов, так и для перспективных тихих кубитов.

В.М.Шибков, Л.В.Шибкова, А.А.Логунов

Определены параметры плазмы пульсирующего разряда постоянного тока, создаваемого в сверхзвуковом воздушном потоке с числом Маха М=2. Показано, что в спектре излучения газоразрядной плазмы наряду с интенсивными полосами циана и молекулярного иона азота, а также спектральными линиями атомарного кислорода, азота, водорода и меди наблюдается интенсивный непрерывный спектр, обусловленный торможением электронов на ионах. Получены зависимости температуры электронов от разрядного тока и продольной координаты. Показано, что исследуемая плазма является неравновесной с температурой электронов намного превышающей температуру газа.

А.В. Вершубский, А.Н. Тихонов

В настоящей работе теоретически изучено влияние топологических факторов (плотность упаковки тилакоидов в гранах) на эффективность энергетического сопряжения в хлоропластах. В основу данного исследования положена разработанная нами ранее математическая модель процессов электронного и протонного транспорта в хлоропластах, сопряженных с синтезом АТФ, с учетом неоднородного распределения электрон-транспортных и АТФ-синтазных комплексов в мембранах тилакоидов гран и межгранных тилакоидов. Результаты численных экспериментов позволили проанализировать распределение латеральных профилей трансмембранной разности рН и концентраций мобильных электронных переносчиков (пластохинон, пластоцианин) в тилакоидах гран и межгранных тилакоидах в зависимости от метаболического состояния хлоропластов класса Б (состояние фотосинтетического контроля и условия интенсивного синтеза АТФ), а также изучить влияние топологических факторов (плотность упаковки тилакоидов в гране, степень набухания тилакоидов), влияющих на скорость диффузии протонов и мобильных электронных переносчиков во внутритилакоидном пространстве и в межтилакоидной щели. Результаты численных экспериментов по варьированию геометрических параметров системы позволяют выявить влияние толщины тилакоидов и расстояния между тилакоидами гран на латеральные профили рН внутри тилакоидов (рНi) и в межтилакоидной щели (рНo) Закисление внутритилакоидного пространства, характеризуемого величиной рНi, возрастает по мере увеличения ширины межтилакоидной щели lo и уменьшается по мере увеличения ширины самого внутритилакоидного пространства li.

В. М. Еськов$^1$, В. В. Еськов$^1$, Ю. В. Вохмина$^1$, Д. В. Горбунов$^1$, Л. К. Иляшенко$^2$

Остаются дискуссионными вопросы определения для систем третьего типа обобщенных сил и потоков, которые так эффективно используются в термодинамике неравновесных (живых) систем. Единственный аналитический вариант решения задач такого уровня – это прямой расчет энтропий $E$ и их анализ в оценке стационарных состояний. Для термодинамически равновесного состояния всегда энтропия $E$ должна быть максимальной, а её скорость производства $(P=dE/dt)$, наоборот, минимизируется в таких стационарных состояниях. Сейчас в рамках традиционной науки мы даже не можем говорить о стационарности систем третьего типа для случаев, когда статистические функции распределения $f(x)$ изменяются при переходе от одной выборки (состояния систем третьего типа) к другой (к такому же, аналогичному состоянию систем третьего типа). Мы не можем произвольно получить $f_{j}(x_{i})$ для любой $j$-й выборки. Для анализа уровня хаотичности во временной развертке треморограмм была рассчитана энтропия Шеннона для всех серий выборок треморограмм (15 серий по 15 выборок). Как оказалось, энтропийный подход при анализе выборок треморограмм не демонстрирует различий в отличие от статистики $f(x)$, автокорреляционных функций $A(t)$ и амплитудно-частотных характеристик. Согласно этим результатам, выборки данных тремора в оценки их (треморограмм) энтропии Шеннона можно отнести к одной генеральной совокупности.

А.С. Жамков, В.Е. Жаров

В статье исследуется вопрос уточнения вектора состояния космического аппарата (КА) «Спектр-Р» в проекте «Радиоастрон». Вектор состояния в данной задаче включает в себя 3 координаты и 3 компоненты скорости аппарата в геоцентрической небесной системе координат, и под уточнением орбиты аппарата понимается уточнение его вектора состояния. Сравнение полученных результатов проводится с оригинальными орбитами, рассчитываемыми в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. В работе рассматриваются вопросы применения фильтра Калмана при использовании только одного комплекта радиодальномерных и доплеровских измерений с наземных станций, и проводится анализ условий, при выполнении которых будет наблюдаться улучшение орбиты. Показано, что наличие трех наземных станций, проводящих измерения одновременно решает поставленную задачу в полном объеме, даже при очень плохом начальном приближении. На основе полученных результатов выделен список требований, выполнение которых обеспечит более точное знание орбиты КА «Спектр-Р».

О.Н. Мельникова, К.В. Показеев

В работе предложена оценка максимальной высоты возмущения на поверхности воды, возникающего при вылете массового вихря из вязкого слоя горизонтального потока воздуха, скорость которого убывает в направлении движения. Получена зависимость параметров начального возмущения от скорости потока воздуха над поверхностью воды. Показано, что высота возмущения растет, а его ширина уменьшается с ростом скорости потока воздуха. Полученная модель проверена в эксперименте